Рост и развитие костей
Развитие скелета
Большинство костей скелета проходит 3 стадии развития:
- перепончатую,
- хрящевую,
- костную.
1. Скелет развивается из мезенхимы. На ранних стадиях скелет зародыша представлен хордой. С середины 1-ого месяца утробной жизни вокруг хорды появляется сгущение мезенхимы, которое позднее превращается в позвоночный столб, замещая хорду. В тоже время сгущения мезенхимы появляются в других местах, образуя первичный скелет зародыша, этот скелет представлен уплотненной мезенхимой и называется перепончатым скелетом.
2. Примерно в середине 2-ого месяца мезенхима превращается в гиалиновый хрящ, а скелет называется хрящевым.
3. С конца 2-ого начала 3-ого месяца хрящевой скелет начинает окостеневать. Хрящ разрушается, а на его месте развивается костная ткань. В каждой кости
Рост костей в толщину происходит путем отложения со стороны надкостницы новых слоев костного вещества и заканчивается так же к 20-25 годам.
Кости крыши черепа и кости лица, в отличие от других костей скелета в своем развитии проходят только 2 стадии — перепончатую и костную.
Развитие кости
Образование любой кости происходит за счет молодых соединительнотканных клеток мезенхимного происхождения — остеобластов, вырабатывающих межклеточное костное вещество, играющее главную опорную роль.
Соответственно 3-м стадиям развития скелета кости могут развиваться на почве соединительной или хрящевой ткани. Поэтому различают следующие виды окостенения (остеогенеза):
1. Эндесмальное (внутри связки) — происходит в соединительной ткани первичных, покровных костей. На участке соединительной ткани, благодаря делению остеобластов появляются островки костного вещества (точка окостенения). Процесс окостенения распространяется во все стороны лучеобразно путем отложения костного вещества по периферии. Поверхностные слои соединительной ткани остаются в виде надкостницы, со стороны которой происходит увеличение кости в толщину.
2. Перихондральное (вокруг хряща) — происходит на наружной поверхности хрящевых зачатков кости при участии надхрящницы. Благодаря делению остеобластов надхрящницы, покрывающей хрящ снаружи, на его поверхности под надхрящницей откладывается костная ткань, которая постепенно замещает хрящевую и образует компактное костное вещество.
3. Эндохондральное (внутри хряща)- совершается внутри хрящевых зачатков при участии надхрящницы. Проникая внутрь хряща вместе с сосудами, костеобразовательная ткань разрушает хрящ и образует в центре островок костной ткани (точку окостенения). Эндохондральное окостенение распространяется из центра к периферии и приводит к образованию губчатого костного вещества. Происходит не прямое превращение хряща в кость, а его разрушение и замещение костной тканью.
Развитие и рост костей — Мегаобучалка
Развитие костей
Развитие скелета в организме человека протекает как во внутриутробном, так и внеутробном периодах и проходит ряд сменяющих друг друга стадий: 1. стадия соединительнотканного (перепончатого) скелета. 2. стадия хрящевого скелета. 3. стадия костного скелета.
Навтором месяце внутриутробного развития большая часть перепончатого скелета заменяется хрящевой тканью, а некоторые его отделы сохраняют прежнее перепончатое строение. На 6-7 недели развития начинает появляться костная ткань, которая может возникнуть на месте как хрящевого, так и перепончатого скелета. Кости, развивающиеся на основе соединительной ткани, называются первичными костями,а кости, возникающие на месте хряща — вторичными.Развитие кости из соединительной ткани называется прямым окостенением,а образование кости из хрящевой ткани — непрямым окостенением.
Хрящевую стадию скелета проходят кости туловища, конечностей и основания черепа. Кости крыши черепа, большинство костей лицевого черепа, медиальная пластинка крыловидного отростка клиновидной кости и средняя часть ключицы развиваются из соединительной ткани, минуя хрящевую стадию развития скелета.
Сущность как прямого, так и непрямого окостенения сводится к образованию костной ткани за счет особых клеток остеобластов,которые выделяют межклеточное вещество. Остеобласты в процессе развития окружаются костным веществом, замуровываются в его толще и превращаются в костные клетки — остеоциты.В местах, где лежат остеоциты и их отростки, в кости остаются щели — костные лакуныи канальцы,посредством которых остеоциты связаны между собой. Остеоциты не участвуют в образовании кости, но играют важную роль в ее питании.
Развитие первичных костей.Окостенение в соединительнотканной модели первичных костей называется эндесмальным.
Примерно в середине зачатка будущей кости возникает точка окостенения.Процесс окостенения распространяется лучеобразно путем наложения (аппозиции) костного вещества. Развивается система лучеобразно расходящихся костных балок, связанных между собой перекладинами. Поверхностные слои соединительной ткани превращаются в надкостницу, со стороны которой происходит увеличение кости в толщину. Место наиболее раннего появления костной ткани на покровных костях свода черепа остается заметным в виде бугров.
Развитие вторичных костей.Развитие костной ткани на месте хрящевой модели кости происходит как внутри хряща — энхондральное окостенение,так и на периферии — перихондральное окостенение.
Энхондральное окостенение.Со стороны надхрящницы внутрь хрящевых зачатков кости приникают отростки, содержащие остеобласты, которые образуют в центре хрящевой модели кости островок костной ткани (точку окостенения).При этом происходит разрушение хряща и замещение его костной тканью. Распространение процесса из центра к периферии приводит к формированию губчатого костного вещества.
Перихондральное окостенениепроисходит на наружной поверхности хрящевых зачатков кости при участии надхрящницы. Благодаря деятельности остеобластов внутреннего слоя надхрящницы развивается костная ткань, окружающая хрящ с периферии в виде футляра, что сопровождается параллельно разрушением хрящевой ткани, сморщиванием клеток хряща и их гибелью. Надхрящница в этом месте превращается в надкостницу, которая становится источником дальнейшего образования кости на периферии, обуславливая так называемое периостальное окостенение.
Хрящевая ткань заменяется костной не на всех участках скелета: она сохраняется на суставных поверхностях костей, в области хрящевого скелета носа, хрящевой части ребер и основания черепа, между телами позвонков (межпозвонковые хрящи).
Порядок и характер окостенения.На втором месяце внутриутробной жизни возникают первичные точки
окостенения, из которых развиваются основные части костей, несущие на себе наибольшую нагрузку, например, тела, или диафизы трубчатых костей. Они окостеневают путем пери и энхондрального остеогенеза. Незадолго до рождения или впервые годы после рождения, появляются вторичные точки,из которых образуются путем энхондрального остеогенеза концы костей, участвующих сочленениях, т.е. эпифизы трубчатых костей, построенные из губчатого вещества. Первичные и вторичные точки вместе называются основными.Между диафизом и эпифизом костей у детей и юношей сохраняется прослойка хряща, называемая метаэпифизарным хрящом,а концы диафиза, прилегающие к метаэпифизарному хрящу носят название метафизы.От первоначальной хрящевой ткани на всю жизнь остается только тонкий слой на поверхности эпифиза, образующий суставной хрящ. На участках костей, испытывающих тягу вследствие прикрепления к ним мышц и связок, называемыхРост костей
Рост костей в длину происходит в области метаэпифизарного хряща, благодаря размножения его клеток, откладывающих промежуточное хрящевое вещество, которое замещается костной тканью. Завершение окостенения сопровождается полным вытеснением метаэпифизарного хряща костной тканью благодаря деятельности остеобластов, и метафизы сливаются с эпифизами.
Рост кости в толщину происходит со стороны надкостницы, остеобласты камбиального слоя которой образуют новые слои костного вещества. Рост кости в толщину сопровождается рассасыванием (резорбцией) костной ткани со стороны костномозговой полости. Рассасывание происходит в результате деятельности в кости особых клеток —остеокластов.
Таким образом, окостенение и рост кости есть результат жизнедеятельности остеобластов и остеокластов, выполняющих противоположные функции: аппозиции и резорбции — созидания и разрушения. На примере развития кости мы видим проявление диалектического закона единства и борьбы противоположностей.
О соединениях костей вообще (общая синдесмология)
Все соединения костей подразделяют на 2 большие группы:
1. Непрерывные соединения — синартрозы, когда между костями не
имеется щели, т.е. неподвижные или малоподвижные соединения.
2. Прерывные соединения — диартрозы,когда между сочленяющимися
костями находится полость и образуется сустав, т.е. подвижные
соединения.
Непрерывные соединения — синартрозы
Непрерывные соединения костей в зависимости от вида ткани, находящейся в промежутке между костями, делятся на 3 вида:
1. Соединения посредством соединительной ткани — синдесмозы;
2. Соединения посредством хрящевой ткани — синхондрозы;
3. Соединения посредством костной ткани — синостозы.
Виды синдесмозов.К соединительнотканным соединениям относятся: 1) межкостные перепонки; 2) связки; 3) роднички; 4) межкостные швы. Межкостные перепонкисоединяют соседние кости (межкостная перепонка предплечья, межкостная перепонка голени), или закрывают отверстия в костях (перепонка запирательного отверстия, передняя и задняя атлантозатылочные перепонки). Межкостные перепонки укрепляют кости между собой, служат для прикрепления к ним мышц, имеют отверстия для прохождения сосудов и нервов. Связки служат для укрепления различных соединений костей. Фиброзные связки построены из плотной соединительной ткани, богатой коллагеновыми волокнами. Выдерживают нагрузку в несколько соткг. (подвздошно-бедренная, длинная подвздошная связка). Связки, образованные эластичными волокнами, обладают растяжимостью и гибкостью (желтые связки между дугами позвонков). Роднички— широкие остатки первичной соединительной ткани между костями крыши черепа.
Швы— соединения костей черепа посредством тонкой прослойки соединительной ткани. По форме сочленяющихся костных краев различают следующие швы:
а) зубчатый, в котором, край одной кости имеет зубцы, входящие в
углубления между зубцами другой кости (между большинством костей
свода черепа).
б) чешуйчатый,образующийся путем наложения друг на друга косо
срезанных костей (соединение чешуи височной кости с теменной).
в) гладкий или плоский,в котором, ровный край одной кости прилегает к
таким же краям другой (соединение костей лицевого черепа).
По длительности существования синдесмозы бывают:
1. Временные— существуют до определенного возраста между отдельными
частями костей или между отдельными костями, после чего они
заменяются синостозами (швы и роднички).
2. Постоянные— сохраняются на протяжении всей жизни (межкостные
перепонки, связки).
Виды синхондрозов.По свойству хрящевой ткани различают: 1) синхондроз гиалиновыйи 2) синхондроз волокнистый.
1. Синхондроз гиалиновыйобразован гиалиновым хрящом (метаэпифизарный хрящ между эпифизом и диафизом, между ребрами и грудиной).
2. Синхондроз волокнистыйобразован волокнистым хрящом и возникает там, где необходимо большое сопротивление механическим воздействиям (межпозвонковые диски, хрящевые суставные губы, внутрисуставные диски и мениски).
Синхондрозы также могут быть временными,существующими до определенного возраста, например хрящевое соединение диафизов и эпифизов длинных трубчатых костей, трех костей тазового пояса и постоянными,остающимися в течении всей жизни индивидуума, например, между пирамидой височной кости и соседними костями — клиновидной и затылочной, межпозвоночные диски, между нижними ребрами (реберная дуга) и т.д.
Синостоз— замещение временного непрерывного соединения (соединительнотканного или хрящевого) костной тканью (соединения между телами затылочной и клиновидной костей, между крестцовыми позвонками, между костями тазового пояса, между костями крыши черепа и т.д.).
Переходные соединения — полусуставы, гемиартрозы
Переходная форма соединения — гемиартроз или симфиз (полусустав) характеризуется наличием небольшой щели, не имеющей строение настоящей суставной полости. Малоподвижные соединения, стоят ближе к непрерывным. К гемиартрозу относится лобковый симфиз, где соединение происходит при помощи хряща, внутри которого находится небольшая полость.
Прерывные соединения — суставы, диартрозы
Сустав представляет прерывное, полостное, подвижное соединение или сочленение.
В укреплении суставов играют роль следующие факторы:
1. Суставная сумка и вспомогательные связки.
2. Тяга мышц, проходящих около сустава.
Особенно она имеет значение в укреплении подвижных суставов с широкой суставной сумкой (плечевой сустав).
3. Разница между атмосферным давлением и давлением в суставной
полости.
4. Сила молекулярного притяжения.
Развитие соединений между костями
Развитие соединений костей тесно связано с развитием самих костей. На стадии хрящевого скелета хрящевые модели будущих костей связаны между собой прослойками мезенхимы. Если образуется непрерывное соединение, мезенхима превращается либо в хрящ, либо в соединительную ткань. В случае развития сустава на 8-9 неделе внутриутробного развития на концах эпифизов происходит разрежение мезенхимы и ее исчезновение, что ведет к образованию суставной щели. К этому времени в диафизах появляются точки окостенения, а из соединительнотканных элементов, окружающих суставные концы, начинают образовываться суставная капсула и связки.
Во второй половине эмбрионального развития появляются различные внутрисуставные компоненты: диски, мениски связки, которые также образуются из мезенхимы, втягивающейся в виде эластической подушки между хрящевыми эпифизами трубчатых костей. Незначительный остаток хрящевой закладки сохраняется и по окончанию процесса окостенения, образуя на суставных поверхностях хрящевой покров толщиной в несколько миллиметров. Формирование суставной полости происходит не только в эмбриональном, но и в постнатальном периодах.
Классификация суставов
В организме человека суставы играют тройную роль: 1) они содействуют сохранению положения тела; 2) участвуют в перемещении частей тела в отношении друг друга; 3) являются органами локомоции (передвижения) тела в пространстве.
Классификация суставов
Классификацию суставов проводят по следующим признакам: 1) по форме суставных поверхностей, 2) по функции, 3) по числу суставных поверхностей.
Классификация суставов по форме и по функции
Форму суставных поверхностей условно сравнивают с геометрическими телами (шар, эллипс, цилиндр и т.д.). Поэтому их классифицируют по форме и различают следующие суставы: плоские, шаровидные, эллипсовидные, блоковидные, мыщелковые, цилиндрические, седловидные.
Функция сустава определяется количеством осей, вокруг которых совершаются движения. По количеству осей выделяют одноосные, двухосные и многоосные суставы. Количество же осей, вокруг которых происходят движения в данном суставе, зависит от формы его сочленовных поверхностей. Так, например, цилиндрическая форма сустава позволяет производить движение лишь вокруг одной оси вращения, эллипсовидная -вокруг двух, а шаровидная форма головки — вокруг множества осей, совпадающих с диаметром шара. Поэтому, по форме и числу осей можно выделить следующие виды суставов: 1) одноосные — блоковидные, цилиндрические; 2) двуосные — эллипсовидные, мыщелковые, седловидные; 3) многоосные — шаровидные, плоские. Здесь мы видели проявление диалектического закона единства формы и функции.
Классификация суставов по числу суставных поверхностей
1. Простой суставобразуется двумя суставными поверхностями, например, плечевой, тазобедренный, межфаланговые суставы и т.д.
2. Сложный суставимеет более двух сочленовных поверхностей в одной суставной капсуле. Сложный сустав может состоять из нескольких простых сочленений, в которых движения могут совершатся отдельно, например, локтевой сустав. Наличие в сложном суставе нескольких сочленений обуславливает общность их связок.
3. Комплексный суставсодержит внутри суставной сумки внутрисуставной хрящ, который разделяет сустав на две камеры (двухкамерный сустав). Деление на камеры происходит или полностью если внутрисуставной хрящ имеет форму диска (височно-нижнечелюстной сустав, грудино-ключичный сустав) или не полностью, если хрящ приобретает форму полулунного мениска (например, в коленном суставе).
4. Комбинированный суставпредставляет комбинацию нескольких изолированных друг от друга суставов, расположенных отдельно другот друга, но функционирующих вместе (атлантно-осевое сочленение, оба височно-нижнечелюстных сустава, проксимальное и дистальное лучелоктевые сочленения).
Возрастная анатомия опорно-двигательного аппарата
Рис. 7. Развитие костей туловища.
Рис. 8. Развитие и аномалии развития позвонков.
Рис. 9. Расщелина дуг позвонков на протяжении всех грудных позвонков.
Кости туловища по развитию относятся к вторичным костям. Они окостеневают энхондрально (рис. 7).
Развитие позвонков:
У зародыша закладывается 38 позвонков: 7 шейных, 13 грудных, 5 поясничных, 12-13 крестцовых и копчиковых (рис. 8).
13-й грудной превращается в 1-й поясничный, последний поясничный – в 1-й крестцовый, Идет редукция большинства копчиковых позвонков.
Каждый позвонок имеет первоначально три ядра окостенения: в теле и по одному в каждой половинке дуги. Они срастаются лишь к третьему году жизни.
Вторичные центры появляются по верхнему и нижнему краям тела позвонка у девочек в 6-8 лет, у мальчиков – в 7-9 лет. Они прирастают к телу позвонка в 20-25 лет.
Самостоятельные ядра окостенения образуются в отростках позвонков.
Аномалии развития позвонков (рис. 8, 9):
— Врожденные расщелины позвонков:
— Spina bifida — расщелина только дуг.
— Рахишизис – полная расщелина (тело и дуга).
— Клиновидные позвонки и полупозвонки.
— Платиспондилия – расширение тела позвонка в поперечнике.
— Брахиспондилия – уменьшение тела позвонка по высоте, уплощение и укорочение.
— Аномалии суставных отростков: аномалии положения, аномалии величины, аномалии сочленения, отсутствие суставных отростков.
— Спондилолиз – дефект в межсуставной части дуги позвонка.
— Врожденные синостозы: полный и частичный.
— Os odontoideum – неслияние зуба с телом осевого позвонка.
— Ассимиляция (окципитализация) атланта – слияние атланта с затылочной костью.
— Шейные ребра.
— Сакрализация – полное или частичное слияние последнего поясничного позвонка с крестцом.
— Люмбализация – наличие шестого поясничного позвонка (за счет мобилизации первого крестцового).
РАЗВИТИЕ КОСТЕЙ — Med24info.com
Костная ткань появляется у человеческого зародыша в середине 2-го месяца внутриутробной жизни, когда уже сформировались все остальные ткани. Развитие костей может осуществляться двумя способами: на основе соединительной ткани и на основе хряща.
Кости, формирующиеся на основе соединительной ткани, называются первичными. К ним относятся кости крыши черепа, лицевого черепа. Процесс окостенения первичных костей имеет название эндесмальный. Он осуществляется следующим образом. В центре соединительнотканной закладки появляется точка окостенения (punctum ossificationis), которая затем разрастается в глубину и по поверхности. От точки окостенения по радиусам образуются костные перекладины, которые между собой соединяются костными балками. В ячейках между балками находится костный мозг и кровеносные сосуды. У большинства покровных костей закладывается не одна, а несколько точек окостенения, которые, постепенно разрастаясь, сливаются друг с другом. В конечном счете от первоначального соединительнотканного пласта неизменным остается лишь самый поверхностный слой. Он затем превращается в надкостницу.
Кости, развивающиеся на основе хряща, называют вторичными, так как они проходят соединительнотканную, хрящевую и, в последнюю очередь, костную стадии. Ко вторичным относят кости основания черепа, туловища и конечностей.
Рассмотрим развитие вторичной кости на примере длинной трубчатой кости. К концу 2-го месяца внутриутробного периода на месте будущей кости определяется хрящевая закладка, которая по форме напоминает конкретную кость. Хрящевая закладка покрыта надхрящницей. В области будущего диафиза кости надхрящница превращается в надкостницу. Хрящевая ткань под ней обызвеств- ляется, и хрящевые клетки начинают погибать. На их месте из надкостницы появляются костные клетки — остеобласты. Последние начинают производить органический матрикс костной ткани, который подвергается кальцификации. Остеобласты, замурованные в межклеточном веществе, превращаются в остеоциты. Таким образом, в области диафиза образуется костный цилиндрик — периостальная или перихондральная кость. Этот этап окостенения вторичных костей называют перихондральным. В дальнейшем отмечается постепенное нарастание новых слоев кости со стороны надкостницы. Вокруг прорастающих из надкостницы сосудов формируются костные пластинки, т. е. развиваются гаверсовы системы. Прорастающие из надкостницы сосуды направляются в середину хрящевой болванки. Хрящ в центре диафиза обызвествляется, рассасывается, и на его месте образуется губчатая костная ткань. Данный процесс носит название энхондральное окостенение диафиза. Костномозгового канала вначале нет. Он формируется по мере преобразования губчатого вещества энхондральной кости внутри диафиза и развития в нем красного костного мозга.
В эпифизах окостенение начинается позже, у некоторых костей даже после рождения. Окостенение начинается из костной точки, появляющейся внутри хрящевой закладки эпифиза. Данный процесс окостенения называют энхондраль- ным. Он проходит следующим образом. Вначале из надкостницы вглубь хряща по радиусам прорастают кровеносные сосуды. В самой середине эпифиза хрящ обызвествляется и рассасывается, а на его месте развивается костная ткань. Позже за счет надкостницы по краю хрящевой закладки эпифиза развивается
периостальная кость (перихондральная), которая представлена тонкой пластинкой компактного вещества. Перихондральная пластинка отсутствует лишь в области будущих суставных поверхностей костей, там остается хорошо выраженный слой хряща. Хрящевая прослойка остается также между эпифизом и диафи- зом, это метаэпифизарный хрящ. Он является зоной роста кости в длину и исчезает лишь после прекращения роста кости.
У длинных трубчатых костей (бедро, кости голени, плечевая кость, кости предплечья) обычно формируются отдельные точки окостенения в каждом эпифизе. Прирастание эпифизов к диафизу обычно происходит после рождения. Так, у большеберцовой кости нижний эпифиз прирастает к 22 годам, а верхний — к 24 годам. У коротких трубчатых костей (кости пясти, плюсны, фаланги), как правило, имеется точка окостенения только в одном эпифизе, а другой эпифиз окостеневает за счет диафиза. У некоторых трубчатых костей в эпифизе появляется одновременно несколько точек окостенения, например, в верхнем эпифизе плеча — три точки, в нижнем — четыре.
Кости с объемной формой (кости запястья, предплюсны) окостеневают так же, как и эпифизы длинных трубчатых костей, т. е. энхондральное окостенение предшествует периостальному. В плоских костях процесс идет противоположно, т. е. периостальное окостенение предшествует энхондральному.
Следует обратить внимание на то, что кроме главных точек окостенения могут быть добавочные. Они появляются значительно позже главных. С наступлением полового созревания метаэпифизарные хрящи истончаются и замещаются костной тканью. В скелете образуются синостозы. Первыми прирастают дистальный эпифиз плечевой кости и эпифизы пястных костей. Завершается образование синостозов к 24-25 годам. Рост кости заканчивается в тот момент, когда все главные и добавочные точки сливаются в одну массу, т. е. после исчезновения хрящевых прослоек, отделяющих части кости друг от друга.
Наблюдаются значительные индивидуальные различия в темпах окостенения. Процесс окостенения скелета у ребенка может ускоряться или замедляться, что обусловлено генетическими, гормональными и средовыми факторами. Для оценки процесса развития скелета у ребенка введено понятие «костный возраст», о котором судят по числу имеющихся в костях точек окостенения и срокам их слияния. Для определения окостенения обычно производят рентгеновские снимки кисти, так как в этой части тела особенно четко выявляется возрастная динамика появления точек окостенения и развития синостозов. Так, для костей запястья характерны следующие сроки появления точек окостенения: у новорожденного все запястье хрящевое; на 1-м году образуются точки окостенения в головчатой и крючковидной кости; на 3-м — в трехгранной; на 4-м — в полулунной; на 5-м — в ладьевидной; на 6-7-м — в кости трапеции и в трапециевидной кости; на 10-14-м — в гороховидной кости.
В. С. Сперанский (1998) выделяет следующие закономерности процесса окостенения:
- в перепончатой основе (соединительнотканной) окостенение начинается раньше, чем в хряще;
- окостенение скелета происходит в краниокаудальном направлении;
- в черепе окостенение распространяется от лицевого черепа к мозговому;
- в свободных конечностях окостенение идет от проксимальных отделов к дистальным.
Костный возраст не всегда совпадает с паспортным. Так, у одних детей процесс окостенения завершается на 1-2 года раньше положенного срока, у других — на 1-2 года отстает.
Начиная с 9 лет, отчетливо выявляются половые различия окостенения: у девочек этот процесс происходит быстрее. Рост тела в длину у девушек завершается в 16-17 лет, у юношей — в 17-18 лет. После этого возраста прирост длины тела составляет не более 2 %.
При старении в различных частях скелета происходит разрежение кости — остеопороз. В трубчатых костях отмечается рассасывание кости на внутренней поверхности диафиза, в результате чего расширяется костномозговая полость.
Вместе с этим наблюдается обызвествление и развитие костной ткани на внешней поверхности костей, под надкостницей. Нередко в местах прикрепления связок и сухожилий, а также по краям суставных поверхностей формируются костные выросты — остеофиты. Прочность костей у пожилых людей значительно уменьшается и сравнительно небольшие травмы могут приводить к переломам.
Старение скелета характеризуется индивидуальной изменчивостью. У одних людей признаки старения появляются уже в 35-40-летнем возрасте, у других — только после 70 лет. В целом, признаки старения скелета у женщин выражены больше, чем у мужчин. Однако этот процесс существенно зависит от комплекса факторов: генетического, климатического, гормонального, алиментарного (фактор питания), функционального, экологического и т. д.
Как указывает В. С. Сперанский (1998), скелет человека — это совершенная динамическая конструкция, адаптированная к двигательной функции и образу жизни человека, чутко реагирующая на различные изменения, происходящие как в самом организме, так и в окружающей среде.
Развитие и рост костей
Развитие кости происходит двумя способами:
Из соединительной ткани развиваются кости свода и боковых отделов черепа, нижняя челюсть и, по мнению некоторых, ключица (а у низших позвоночных и некоторые другие) — это так называемые покровные или облегающие кости. Они развиваются прямо из соединительной ткани; волокна её несколько сгущаются, между ними появляются костные клетки и в промежутках между последними отлагаются известковые соли; образуются сначала островки костной ткани, которые затем сливаются между собой. Большинство костей скелета развивается из хрящевой основы, имеющей такую же форму, как будущая кость. Хрящевая ткань подвергается процессу разрушения, всасывания и вместо неё образуется, при деятельном участии особого слоя образовательных клеток (остеобластов), костная ткань; процесс этот может идти как с поверхности хряща, от одевающей его оболочки, перихондрия, превращающегося затем в надкостницу, так и внутри его. Обыкновенно развитие костной ткани начинается в нескольких точках, в трубчатых костях отдельными точками окостенения обладают эпифизы и диафиз.
Рост кости в длину происходит главным образом в частях ещё не окостеневших (в трубчатых костях между эпифизами и диафизом), но отчасти и путём отложения новых частиц ткани между существующими («интуссусцепция»), что доказывают повторные измерения расстояний между вбитыми в кость остриями, питательными отверстиями и т. п.; утолщение костей происходит путём отложения на поверхности кости новых слоев («аппозиция») благодаря деятельности остеобластов надкостницы. Эта последняя обладает в высокой степени способностью воспроизводить разрушенные и удалённые части кости. Деятельностью её обусловливается и срастание переломов. Параллельно с ростом кости идёт разрушение, всасывание («резорбция») некоторых участков костной ткани, причём деятельную роль играют так называемыеостеокласты («клетки, разрушающие кость»).
Факторы, влияющие на развитие кости
Рост костей в толщину осуществляется за счет костеобразующей функции надкостницы. Важнейшую роль в формировании костей играет наследственность, а также эндокринная система. Рост костей регулируют биологически активные вещества, например гормон роста, выделяемый гипофизом. При недостаточном количестве этого гормона рост ребенка замедляется. Если гипофиз вырабатывает слишком много гормона роста, человек вырастает выше 2 м.На структуру костей оказывает влияние состав пищи, которая должна содержать в достаточном количестве соли фосфора, кальция, а также необходимое количество витаминов. Так, недостаток витамина А замедляет рост ребенка, недостаток витамина D вызывает нарушение в обмене кальция и фосфора. При отсутствии в пище витамина D соли кальция и фосфора в костях не откладываются, кости становятся мягкими. При недостатке витамина С кости становятся хрупкими, легко ломаются.На формирование и перестройку костей влияют и физические нагрузки. Отсутствие их приводит к разрушению остеонов, кости становятся тоньше, менее прочными.
Билет 15
Осевой скелет, онтогенез и филогенез. Общие и специфические черты строения позвонков разных отделов позвоночного столба. Способы их соединения.
Развитие и рост костей | Doctor-V.ru
Процесс индивидуального развития скелета
text_fields
text_fields
arrow_upward
В процессе индивидуального развития, как и в филогенезе, скелет проходит три стадии:
- соединительнотканную (мезенхимную),
- хрящевую,
- костную.
Кости, возникающие в мезенхиме, называются первичными или покровными (кости крыши черепа). Большинство костей развивается через хрящевую стадию они называются вторичными или замещающими.
На втором месяце внутриутробной жизни скелет человека представляет собой хрящевое образование. Хрящевой скелет зародыша человека по своим грубым формам похож на ископаемые скелеты древних амфибий. В нем представлены еще не все кости, например, в основании черепа не сформирован свод, нет многих костей лицевого отдела – здесь позже разовьются покровные кости. Существенно, что эмбриональный хрящ не превращается в кость, а замещается ею.
Процесс окостенения
text_fields
text_fields
arrow_upward
Различают окостенение:
- внутрихрящевое, или энхондралъное,
- перихондралъное, при котором костная ткань появляется сначала на поверхности хряща, под покрывающей его надхрящницей (рис. 1.4)
Рис. 1.4. Последовательные стадии развития большеберцовой кости:
Точками показаны части, окостеневающие энхондрально;
поперечной штриховкой – перихондрально;
белым цветом – хрящ,
черным – костно-мозговая полость диафиза
Энхондральное окостенение происходит внутри хрящевых зачатков. Кости, состоящие преимущественно из губчатого вещества (позвонки, грудина и др.), развиваются энхондрально, а состоящие из губчатого и компактного вещества – эн- и перихондрально.
Рост костей
text_fields
text_fields
arrow_upward
В дальнейшем на поверхности кости, под надкостницей, наращиваются все новые и новые слои костной ткани, что обеспечивает рост кости в толщину. Одновременно внутри кости путем разрушения (резорбции) ее губчатого вещества формируется костно-мозговая полость. Рост диафизов длинных костей в длину происходит за счет эпифизарной пластинки роста, прослойки хряща между эпифизом и диафизом, которая сохраняется в течение всего периода детства и юности. Эпифизы длинных костей долго остаются хрящевыми, и энхондральные очаги окостенения последовательно появляются в них лишь в течение первого десятилетия.
Наступление физической зрелости человека выражается завершением роста скелета и сращением (синостозом) отдельных очагов окостенения в каждой кости. Развитие скелета у мужчин заканчивается к 20–24 годам, у женщин – на 2–3 года раньше В связи с этим у женщин рост в высоту прекращается в 18–21 год За весь период роста масса костного скелета увеличивается почти в 24 раза.
С прекращением роста и достижением полной физической зрелости скелет человека не перестает изменяться. Так, к старости в костной системе нарушается соотношение между темпами созидания и разрушения костной ткани, кости становятся тоньше, суставные концы их деформируются, костно-мозговые пространства и воздухоносные пазухи увеличиваются Половые различия сказываются и в темпах старения скелета, первые признаки которого у женщин наступают раньше (начиная с 45–50 лет).
Факторы влияющие на формирование костей
text_fields
text_fields
arrow_upward
На формирование костей влияют экологические факторы. Уровень минерализации скелета в значительной степени связан с рационом питания.
Так доказано, что у детей, находящихся на диете, бедной белками, жирами и минеральными веществами, имеется более низкий уровень минерализации скелета, чем у их сверстников с нормальным питанием.
Минеральная недостаточность и, как следствие этого, остеопороз, или разрежение костной ткани, особенно выражен в районах, где для питья употребляется опресненная вода.
Тяжелые заболевания, недостаток витаминов и минеральных веществ, нарушение функции желез внутренней секреции также задерживают рост и развитие скелета.
В условиях высокогорья развивается увеличение костно-мозговой полости и уменьшение площади компактного вещества кости. Эта особенность обусловлена увеличением гемопоэтической активности костного мозга в условиях высокогорной гипоксии.
Читайте также:
Развитие и рост костей » Медицинский справочник онлайн
Скелет плода в своем развитии проходит соединительнотканную (перепончатую) и хрящевую стадии. Можно выделить две различающиеся по происхождению группы костей. Одни кости формируются непосредственно на основе соединительной ткани, минуя хрящевую стадию. Костями, образованными таким путем (перепончатый остеогенез), являются кости свода черепа. Другие кости проходят и перепончатую, и хрящевую стадии. На основе хрящевой модели образуются кости туловища, конечностей, основания черепа. Выделяют энхондральный (внутрихрящевой), перихондральный и периостальный способы образования костей. Если окостенение происходит в толще хряща, оно называется энхондральным остеогенезом. В толще хряща возникают одна или несколько точек окостенения. Возле проросших в хрящ соединительнотканных волокон и кровеносных сосудов молодые костные клетки (остеобласты) образуют костные балки, которые увеличиваются в размерах, разрастаются в разных направлениях. Остеобласты превращаются в зрелые костные клетки — остеоциты, в итоге образуется кость. Если костное вещество образуется по периферии хряща (с участием надхрящницы), это перихондральный остеогенез. Образование кости за счет остеогенной функции надкостницы называют периостальным остеогенезом.
В зависимости от сроков появления в хрящевых моделях костной ткани выделяют основные (первичные) и добавочные (вторичные) центры окостенения. Первичные центры окостенения закладываются в диафизах трубчатых костей, во многих губчатых и смешанных костях в первой половине внутриутробного периода. Вторичные центры окостенения образуются в эпифизах трубчатых костей в самом конце внутриутробной жизни и в основном после рождения (до 17-18 лет). За счет добавочных центров окостенения у костей образуются отростки, бугры и гребни. После образования центров окостенения в диафизах, а затем и в эпифизах между ними сохраняется прослойка хряща (эпифизарный хрящ). За счет этого хряща кость растет в длину. Эпифизарный хрящ замещается костной тканью к 13-20 годам. Рост кости в толщину осуществляется за счет деятельности внутреннего слоя надкостницы и эндоста. Костномозговой канал трубчатых костей возникает внутри диафиза во время рассасывания энхондрально образовавшейся кости.
Рост и старение костей зависят от многих факторов: например, состояния самого организма (образ жизни) и влияния внешней среды.
Автор: М.Р. Сапин